チタン合金の精密機械加工に関する議論
Aug 13, 2025
チタン合金の低変形係数、高い切断温度、高切断、ツールチップストレス、重度の作業硬化により、切削工具は機械加工中に摩耗したり欠けたりする傾向があり、品質を保証するのが難しくなります。では、切断はどのように実行する必要がありますか？チタン合金を切断する場合、切断力は低く、作業硬化は最小限であり、比較的良好な表面仕上げが簡単に達成されます。ただし、チタン合金は熱伝導率が低く、切断温度が高く、その結果、ツール摩耗が大幅に摩耗し、耐久性が低くなります。 Yg8やYg3などのタングステン - コバルト炭化物ツールは、チタンとの化学的親和性、高い熱伝導率、高強度、および小粒サイズとの化学的親和性が低いため、選択する必要があります。チップブレイクは、特に純粋なチタンを機械加工する場合、チタン合金を回すのに挑戦です。チップブレイクを達成するために、最先端は完全にアーク型のチップフルートに接地し、前後に浅く、前後に狭くなり、背面が狭くなります。これにより、チップの排出が容易になり、チップが絡み合い、ワークピースの表面のスクラッチを防ぎます。
チタン合金切断は、変形係数が低く、ツールチップ接触面積が小さい、高温が高くなっています。切断熱の生成を減らすために、ターニングツールのrake角が大きすぎてはいけません。炭化物のターニングツールのレーキ角は5〜8度です。チタン合金の硬度が高いため、バックアングルも5度まで維持する必要があります。ツールチップの強度を高め、熱散逸を改善し、ツールの耐衝撃性を高めるために、大きな負の角度が使用されます。合理的な切削速度を維持する（高すぎない）、および機械加工中に冷却するためにチタン固有の切断液を使用すると、ツールの耐久性が効果的に改善され、適切な飼料レートも選択することが重要です。
掘削も一般的な操作ですが、チタン合金掘削は困難な場合があり、ツールの燃焼と破損が一般的です。主な原因は、ドリルの削りが悪い、不十分なチップ除去、冷却不良、プロセスシステムの剛性が低いことです。ドリルの直径に応じて、抵抗によって引き起こされる軸方向の力と振動を減らすために、通常は0.5 mm前後のノーシルエッジを狭くする必要があります。同時に、ドリルビットの土地はドリルチップから5〜8 mm狭くする必要があり、チップの避難を容易にするために約0.5 mmを残します。ドリルビットのジオメトリは正しくシャープにする必要があり、両方の切断エッジは対称的でなければなりません。これにより、ドリルビットが片側のみを切断し、片側に切断力を集中させ、滑りのために早期の摩耗やチッピングさえも引き起こすのを防ぎます。常に鋭いエッジを維持します。エッジが鈍くなったら、すぐに掘削を停止し、ドリルを再塗ります。鈍いドリルビットで強制的に切断し続けると、摩擦熱のためにすぐに燃え、アニールし、役に立たなくなります。これにより、ワークピースの硬化層が厚くなり、その後の再ドリルがより困難になり、より多くの再塗装が必要になります。必要な掘削の深さに応じて、ドリルビットを最小限に抑え、コアの厚さを増加させて硬直を増加させ、掘削中の振動による欠けを防ぎます。練習では、直径150 mmのφ15ドリルビットは、直径195 mmのものよりも長い寿命を持っていることが示されています。したがって、適切な長さを選択することが重要です。上記の2つの一般的な機械加工方法から判断すると、チタン合金の機械加工は比較的困難です。ただし、慎重に処理すると、航空宇宙機器用のチタン合金部品など、高品質の精度部品を生産できます。
航空宇宙産業での精密加工は、材料に大きな需要をもたらします。これは、航空機器の特別な要件が原因であることもありますが、さらに重要なことは、航空宇宙環境の影響を受けていることです。これらのユニークな環境条件のため、標準的な市販の材料はこれらの要件を満たすことができず、特殊な代替品の使用が必要です。今日、私たちは比較的一般的な材料であるチタン合金を導入します。特に航空宇宙で一般的です。なぜこの素材がそんなに広く使用されているのですか？その理由は、その特性に関連しています。チタン合金の比重は低く、質量が低くなります。その高強度と熱強度は、その硬度、高温耐性、および海水、酸、アルカリの腐食に対する耐性などの優れた物理的および機械的特性に寄与し、あらゆる環境での使用に適しています。さらに、その低い変形係数は、航空宇宙、航空、造船、石油、化学工学などの産業での広範な応用につながりました。チタン合金には通常の材料と上記の違いがあるため、精度で処理することも非常に困難です。多くの機械加工工場は、この材料を処理することを嫌がり、この材料を処理する方法を知りません。
同社は、以下を含む国内のチタン処理生産ラインを誇っています。
ドイツ語輸入された精密チタンチューブ生産ライン（年間生産能力：30,000トン）;
日本語テクノロジーチタンホイルローリングライン（最も薄い6μm）;
完全に自動化されたチタンロッド連続押出線。
インテリジェントチタンプレートとストリップ仕上げ工場。
MESシステムは、生産プロセス全体のデジタル制御と管理を可能にし、±0.01μmの製品寸法精度を達成します。
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